在北大西洋冰冷的海水中捕獲的一條鯊魚已經老化,這違背了對動物長壽的科學理解。該標本大約 399 歲,誕生於 1627 年左右,當時航海仍在探索未知的路線,歐洲正在經歷深刻的政治變革。這項發現不僅刷新了脊椎動物的生命記錄,而且對極端環境中衰老和生存的基本生物學機制提出了質疑。
格陵蘭鯊,科學上稱為“Somniosus microcephalus”,屬於棲息在水深 2,400 公尺深處的物種。研究人員利用眼睛水晶體的放射性碳分析來準確地確定動物的年齡。這種方法揭示了一種極其緩慢的生長模式,這是生活在冷水中的物種的典型特徵,它們的新陳代謝速度大大降低。
新陳代謝緩慢是長壽的關鍵
格陵蘭鯊的身體在極端條件下運作,這有助於延長壽命。接近冰點的溫度、深淵壓力和食物匱乏迫使人們產生獨特的生理適應。年生長不超過一厘米,使這些動物成為地球上生長最慢的脊椎動物之一。
這種發育速度直接影響所有重要過程。繁殖只有在它們達到 100 至 150 歲之後才會發生,在這個時期,許多陸地物種已經完成了數百代。心臟跳動緩慢。細胞分裂發生的速度降低。研究表明,鯊魚細胞的 DNA 修復能力可以更好地抵抗數十年來累積的傷害。
對理解深層生命的啟示
這項發現重新引發了有關深海生態系統和需要幾個世紀才能達到生殖成熟的物種脆弱性的問題。格陵蘭鯊魚族群面臨著來自捕撈活動的越來越大的壓力。一個被漁網困住的個體代表著幾個世紀以來生物發展的損失。研究人員警告說,傳統的永續性評估方法可能低估了捕食對繁殖週期如此長的物種的影響。
過去二十年收集的數據顯示:
- 每年平均增加0.5至1厘米
- 典型棲息地深度在 400 至 2,400 公尺之間
- 預計首次繁殖年齡在 100 至 150 歲之間
- 健康樣本的預期壽命超過 400 年
- 誤捕造成的死亡率尚未完全繪製出來
演化觀點和適應
超長壽命絕非偶然。數百萬年來,深淵環境選擇了能夠在嚴重匱乏的條件下生存的生物。食物很少見。資源競爭的規模縮小。專門的掠食者進化出了可以延長數月的兩餐之間的間隔。格陵蘭鯊已經發展出一種消化系統,能夠處理死去的動物屍體並慢慢沉入海底,在有機物就是黃金的生態系統中充當殘骸的消費者。
基因組研究表明,與溫水物種相比,格陵蘭鯊魚族群中與 DNA 修復和氧化壓力保護相關的基因表現出顯著差異。這些突變賦予了在低溫、高壓環境中的適應性優勢。科學家也發現了這些物種組織中腫瘤抑制蛋白表現的改變,這一因素可能解釋了數百年來對致癌突變的抵抗力增強的原因。
未來研究的挑戰
研究的標本是在海洋科學採集探險中捕獲的,而不是在商業捕魚作業中捕獲的。研究人員強調,對老年格陵蘭鯊魚進行詳細分析的機會很少。有關該物種的大多數數據來自意外捕獲或對腐爛屍體的研究。
正在進行的計畫旨在繪製格陵蘭島、冰島和俄羅斯北極海域的人口分佈圖。長壽數據發布後,海洋研究機構之間的國際合作進一步加強。正在開發電腦模型來預測氣候變遷對深層棲息地的影響及其對已經極其緩慢的繁殖週期的影響。
了解深海鯊魚長壽的生物機制為人類老化的醫學研究開闢了前景。科學家正在研究格陵蘭鯊魚組織中發現的特定蛋白質,這些蛋白質可能為人類機體在老化過程中細胞功能的保存提供見解。初步研究表明,在識別天然化合物方面有希望,這些化合物可以複製在百年鯊魚中觀察到的細胞損傷保護作用。

